Mechanical and electrical characterization of wearable textile pressure and strain sensors based on PEDOT:PSS

Il termine tecnologia indossabile si riferisce a quei dispositivi elettronici incorporati negli indumenti od accessori che possono essere comodamente indossati. Essi sono ampiamente utilizzati in campo medico, sportivo, educativo o per monitorare disabilità. In questa tesi sono stati sviluppati sensori di pressione e di deformazione tessili, proponendo il modello teorico che ne descrive il comportamento. L'elemento attivo di tali sensori tessili è basato sul polimero intrinsecamente conduttivo (PEDOT:PSS). La soluzione conduttiva è stata depositata sui tessuti tramite il metodo drop-casting e la tecnica screen printing. La teoria sviluppata per il tessuto di cotone ha dimostrato che è possibile cambiare il range di pressione in cui i sensori rispondono cambiando la concentrazione di glicole etilenico presente nella soluzione di PEDOT:PSS pur mantenendo la geometria dei sensori inalterata. Per realizzare un'applicazione reale, il sensore di pressione tessile è stato fabbricato su un tessuto tecnico sportivo elastico. Comportamenti simili sono stati ottenuti dimostrando la validità del modello proposto. Successivamente, sono presentati i processi di fabbricazione e la caratterizzazione elettro-meccanica di sensori di deformazione tessili. Range tests e stability tests eseguiti su questi sensori di deformazione forniscono notizie circa le loro prestazioni:affidabilità e gauge factor. Il meccanismo di rilevamento è stato analizzato con un modello teorico basato sulle proprietà del tessuto e sulla deformazione della struttura wale-course tipica dei tessuti a maglia. I risultati ottenuti durante questo lavoro permettono lo sviluppo di una nuova generazione di sensori di pressione e di deformazione tessili che potranno essere comodamente indossati nella vita di tutti i giorni.